彗星の各種分子の元素同位体比と鉱物の熱履歴から探る原始太陽系円盤の物質輸送

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昨年度、彗星氷の主成分であるH2O、CO、CO2の化学組成比の推定を目的として、彗星コマの物理モデルを開発した。このモデルでは、彗星コマ中でこれらの分子が太陽紫外線による光解離反応により生成され、可視光領域で発光する酸素禁制線の強度比と線幅を同時に説明できる。本モデルにおいて、酸素禁制線へのCO2分子及びCO分子の寄与の検証の検証のため、国立天文台ハワイ観測所のすばる望遠鏡の時間を取得し、水分子がほとんど昇華しない太陽から遠方での彗星の観測を試みたが、観測装置トラブルや悪天候により、十分な精度のデータを得ることができなかった。並行して、彗星ダストの性質を明らかにすることを目的に、彗星の偏光データから彗星に含まれるダストの性質を明らかにすることを試みた。偏光データは、2018年9月16日に国立天文台三鷹キャンパス50cm望遠鏡に搭載された偏光撮像装置PICOで得られた21P彗星の観測データを用いた。同彗星の強度マップは、東西方向に細長いコマ構造を示しており、太陽方向-反太陽方向の強度の空間分布から、コマ内部でダストの崩壊により生じる散乱断面積の増加による明るさの変化が見られた。一方で、直線偏光度マップはほぼ一様で、コマの内側にジェットやアーク構造は見られなかった。コマ内の直線偏光度は22%で、先行研究で報告されている同彗星の異なる波長での偏光観測と一致した。また、過去の観測結果との比較から、1985年回帰から2018年回帰まで、同彗星のダストの特性（組成、空隙率、サイズ分布）に大きな変化を示す証拠は見つからなかった。これらの結果から、21P彗星は、彗星コマ中でダストの崩壊は生じているが、偏光度が優位に変わるほどのダスト特性が変化しないことを示した。